瓶盖开启行为诱导的微塑料污染：基于单颗粒FTIR成像的瓶装水安全新发现

针对消费者行为对瓶装水微塑料(MPs)污染的潜在影响，研究人员采用单颗粒傅里叶变换红外(FTIR)成像技术，系统分析了重复开盖行为导致的MPs释放特征。研究发现PE(10.7 MPs/L)和PET(6.9 MPs/L)为主要污染物，90%颗粒小于60 μm，证实开盖操作显著增加MPs丰度及聚合物多样性，为饮用水安全评估提供了重要行为学依据。

　　

随着全球塑料年产量的指数级增长，微塑料(Microplastics, MPs)污染已成为21世纪最严峻的环境健康挑战之一。这些直径1 μm至5 mm的塑料颗粒不仅遍布土壤、水体和大气的每个角落，更通过食物链悄然进入人体——最新研究发现，仅饮用瓶装水的人群每年就可能摄入数万颗MPs。尤其令人担忧的是，作为主要包装材料的聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在瓶装水中被频繁检出，但关于消费者日常行为（如反复开盖）是否会加剧污染却鲜有研究。

针对这一科学盲区，江南大学的研究团队在《Food Control》发表了一项开创性研究。他们采用布鲁克公司LUMOS II傅里叶变换红外(FTIR)成像显微镜，结合OPUS和Purency MPs Finder软件，建立了全自动单颗粒检测流程。该技术突破传统FTIR的空间分辨率限制，可实现8 cm^-1
光谱精度下的高速大范围扫描，特别适合60 μm以下微小颗粒的精准识别。

材料与方法
研究设置未开封(对照组)与重复开盖10次(实验组)的对比实验，通过LUMOS II FTIR系统对过滤在氧化铝膜上的颗粒进行1.36×1.12 cm²
区域扫描。采用PE(20/50/200 μm)标准品验证方法可靠性，通过自动匹配数据库实现聚合物鉴定，并统计粒径分布与浓度差异。

研究结果

1. MPs污染特征：检出370个颗粒，推算浓度80-89 MPs/L，其中PE(10.7 MPs/L)和PET(6.9 MPs/L)占比最高，PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、PS(聚苯乙烯)零星存在。90.3%颗粒粒径<60 μm，揭示瓶装水MPs以亚微米级为主的污染特征。

2. 开盖行为影响：实验组较对照组MPs丰度显著提升(p<0.05)，且聚合物种类增加2.1倍。在开盖摩擦部位检出高密度PE碎片，证实瓶盖-瓶口机械磨损是二次污染的重要来源。

3. 技术优势：FTIR成像较传统拉曼光谱避免荧光干扰，单颗粒检测限达8 μm，每小时可完成20个样本分析，较常规FTIR效率提升15倍。

结论与意义
该研究首次量化了消费者行为对瓶装水MPs污染的贡献，证明简单如开盖的动作可使MPs暴露量增加47%。从公共卫生视角，这提示现行MPs风险评估需纳入使用场景参数；从技术层面，建立的自动化FTIR工作流为大规模筛查提供新范式。研究团队建议优化瓶盖设计以减少摩擦损耗，同时呼吁建立基于真实使用场景的MPs暴露评估框架，这些发现对制定《食品安全国家标准 包装饮用水》具有直接参考价值。